33解对初值的连续性和可微性定理培训教材.ppt

3.3 解对初值的连续性和可微性定理,解对初值的连续性 解对初值和参数的连续性 解对初值的可微性,主要内容,图例分析(见右),,解对初值的对称性:,,Q:当初值发生变化时,对应的解是如何变化的? 当初始值微小变动时,方程的解变化是否也是很小呢？,,G,,,,,,,,,,,,,,,,,3.3.1 解关于初值得对称性,证明,3.3.2 解对初值的连续依赖性,定义,设初值问题,一、解对初值的连续依赖性定义,初值问题,引理 如果函数 于某域 内连续，且关于 满足利普希茨条件（利普希茨常数为L），则对方程 的任意两个解 及 ,在它们的公共存在区间内成立着不等式 .其中 为所考虑区间内的某一值于是,因此,两边取平方根即得,证明,则,二、定理1 (解对初值的连续依赖性定理),条件,结论,方程,,,,,,,,,,,,,,,思路分析,,,记积分曲线段S：,第一步:找区域D,使 ,且 在D上满足Lips.条件.,G,,,,,(见下图),由已知条件,对 ,存在以它为中心的圆 ,使 在其内满足Lips.条件,利普希茨常数为 .根据有限 覆盖定理,存在N,当 时,有,对 ,记,则以 为半径的圆,当其圆心从S的 左端点沿S 运动到右端点时,扫过 的区域即为符合条件的要找区域D,,,,,,,,,b,a,,显然 是 平面上的有界闭集.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第二步:证明 在a,b上有定义.,假定 利用引理及 的连续性可得:,第三步:证明,,根据上面定理及方程的解关于自变量的连续性,显然有:,三、定理2 (解对初值的连续性定理),条件,结论,方程,证明,令,3.3.3 解对初值的可微性,一、解对初值和参数的连续依赖定理,二、解对初值和参数的连续性定理,三、解对初值可微性定理,证明,即,和,于是,设,则,即,是初值问题,的解,,根据解对初值和参数的连续性定理,的解,,不难求得,即,和,于是,即,是初值问题,的解.,根据解对初值和参数的连续性定理,的解,,不难求得,初值问题,例1,解,由公式得,作业 P101 1、3,。